Очистка воды в коттедже: как подобрать оптимальную систему

Еще в давние сказочные времена сестрица Аленушка предупреждала братца Иванушку о том, что использование неочищенной воды для питья будет иметь для него крайне неблагоприятные последствия. К несчастью, тогда она не могла сослаться на авторитетный документ, подтверждающий ее слова, из-за чего, по сути, так и осталась неуслышанной своим любимым братом.

Сегодня она бы нашла что сказать: в настоящий момент в России действуют санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» (СанПиН 2.1.4.1074-01). В документе описаны критерии определения безвредности питьевой воды по химическому составу и эпидемическим показателям. И если в городе еще можно рассчитывать на то, что водопроводная вода пригодна для питья, то за городской чертой все не так. Там, где располагаются коттеджи и дачи, вода обычно берется из скважины или колодца. А это означает, что говорить о соответствии этой воды требованиям санитарных норм вряд ли приходится. В такой ситуации мудрая сестрица Аленушка, очевидно, вновь попросила бы братца не пить воду, по крайней мере, до установки системы водоочистки.

Выбираем системы очистки воды для дачи или коттеджа: важные моменты

Процессы проектирования и монтажа системы очистки воды для коттеджа, дачи или частного дома имеют свои особенности. Перечислим факторы, которые необходимо учитывать при выборе системы:

• характеристики источника водоснабжения. Это может быть колодец или разные виды скважин, а может быть и центральное водоснабжение;
• преобладающий тип загрязнений воды в данной местности;
• цели, для которых будет использоваться вода. Например, она требуется в первую очередь для хозяйственных нужд, для питья, для мытья и стирки;
• требуемая производительность системы очистки воды;
• сезонность потребления воды.

Колодцы обычно имеют небольшую глубину, до 20 м, и в них поступают подпочвенные воды высокой степени загрязненности. Канализационные стоки, сливные жидкости промышленных предприятий, растворенные удобрения с полей и стоки с животноводческих ферм — все это негативно влияет на состав колодезной воды. Анализы нередко показывают в ней повышенную концентрацию органических веществ, соединений азота, ионов тяжелых металлов. Такая вода часто мутная из-за взвеси вымытых частиц песка и глины, имеет неприятный привкус и запах.

Скважины глубиной 25–30 м подпитываются из более чистых водоносных горизонтов. Тем не менее в них немало растворенных солей: нитратов, хлоридов, сульфатов, что делает эту воду малопригодной для использования без дополнительной очистки. С дальнейшим увеличением глубины примерно до 35–70 м температура подземных вод снижается, а давление повышается. Это способствует повышению концентрации карбонатов и гидрокарбонатов магния и кальция, то есть вода становится жесткой. Кроме того, в ней велико содержание соединений двухвалентного железа, из-за чего на воздухе вода довольно быстро «ржавеет».

Наиболее чистая вода встречается в артезианских скважинах, на глубинах примерно от 100 м. Однако там преобладают известняковые породы или же породы с высокой концентрацией поваренной соли, соединений марганца. Также может наблюдаться повышенная концентрация сероводородных бактерий. Так что вода из такой скважины тоже бывает жесткой или имеет отчетливый запах сероводорода.

Вода, идущая из систем центрального водоснабжения, изначально должна соответствовать санитарным нормам и быть пригодной для питья. Но, даже если она и была чистой, доходя до конечного потребителя по трубам, много лет лежащим в земле, вода часто «обогащается» ржавчиной, органическими примесями, вредными микроорганизмами.

Употребляя загрязненную, не отвечающую санитарным нормам воду, человек ставит под угрозу свое здоровье и здоровье своей семьи. Особенно чувствительны к качеству воды дети и пожилые люди. Ионы металлов негативно воздействуют в первую очередь на кровеносную и сердечно-сосудистую систему, на деятельность кишечника. Соединения хлора наносят удар по нервной системе, снижают иммунитет, провоцируют заболевания печени и почек. Органические соединения, такие как нефтепродукты, инсектициды и прочие, способствуют развитию рака. Тяжелые последствия может повлечь и попадание в организм вместе с неочищенной водой болезнетворных бактерий.

Для выбора оптимальной установки очистки воды для коттеджа, следует предварительно провести химический и бактериологический анализ воды и выявить, от каких именно загрязнений ее следует очищать. Необходимую производительность системы очистки можно примерно рассчитать по утвержденным нормам потребления воды на одного человека. Также важно определиться с сезонностью эксплуатации систем очистки: например, если оборудование не планируется использовать зимой, очистительную систему понадобится законсервировать.

Этапы подготовки воды и оборудование для очистки

Очистка воды на даче или в коттедже — сложная комплексная задача. Обработка водного потока, как правило, включает в себя следующие этапы:

• грубую очистку;
• обезжелезивание;
• аэрацию;
• умягчение;
• сорбционную очистку;
• обеззараживание;
• обратный осмос.

Первый этап работы всегда одинаков — удаление наиболее грубых механических примесей, которые могут забить или повредить поры фильтров на последующих ступенях очистки. На поверхности мелкоячеистой сетки остаются частицы ила, песка, глины и других примесей. Нередко используется цепочка таких фильтров с последовательным уменьшением диаметра пор сорбента.

После грубой очистки, как правило, проводится обезжелезивание. Растворенные соединения двухвалентного железа постепенно окисляются на воздухе до малорастворимых соединений железа трехвалентного, отчего вода мутнеет, приобретает ржавый оттенок. Окисление ускоряется за счет пропускания воды через фильтр, покрытый катализатором. Выпавшие в осадок соединения железа отфильтровываются.

Следующим этапом является аэрация. В ее ходе через воду прокачивается кислород, который окисляет оставшиеся ионы железа и марганца, взаимодействует с сероводородом. Также возможна аэрация электрохимическими методами, когда необходимый кислород добывается из воды: он выделяется при пропускании через нее электрического тока.

На этапе умягчения воды обычно используются фильтры с ионообменными смолами: в них ионы кальция и магния, делающие воду жесткой, в результате процессов солевого обмена замещаются ионами натрия.

Последующий этап принято называть этапом сорбционной, или тонкой, очистки. Второе название, пожалуй, более точно, так как фильтрование на стадии обезжелезивания и умягчения тоже основано на сорбционных процессах. Этот этап отличается от предыдущих тем, что вода пропускается через цепочку фильтров, предназначенных для поглощения органических соединений, в том числе нефтепродуктов, пестицидов, красителей, поверхностно-активных веществ, а также коллоидных веществ и бактериальных загрязнений. Кроме того, установленные фильтры тонкой очистки воды для дачи или коттеджа способны избирательно задерживать такие вредные вещества, как нитраты, нитриты, фосфаты, ионы тяжелых металлов. В качестве сорбентов в указанных фильтрах может использоваться активированный уголь, органические иониты и полимеры, природные или синтетические неорганические поглотители, такие как алюмосиликаты, титаносиликаты и другие.

В качестве отдельного этапа можно выделить дополнительное обеззараживание воды от микроорганизмов, которое обеспечивается с помощью облучения потока светом мощной ультрафиолетовой лампы. Есть и другие варианты уничтожения бактерий, например с использованием озонирования. Хлорирование на этом этапе сегодня практически не используется, так как хлор изменяет вкус воды и оставляет в ней вредные соединения.

Альтернативой сорбентам тонкой очистки и даже всему этапу обеззараживания может стать использование фильтров обратного осмоса. В таких фильтрах поток буквально продавливается сквозь полупроницаемые мембраны, в результате чего чистая вода поступает в накопительный бак, а загрязнения сливаются в канализацию. Подобная фильтрация имеет эффективность около 99%, но при этом фильтры на основе обратного осмоса дороже остальных.

Реагентный vs. безреагентный: какой способ предпочтителен?

Некоторые этапы очистки воды, прежде всего, обезжелезивание и умягчение, могут проходить на реагентной или на безреагентной основе.

Первый способ подразумевает необходимость регулярного добавления химических веществ, которые вступают во взаимодействие с примесями и за счет этого очищают воду. Например, один из методов реагентной очистки воды от железа требует добавления в нее перманганата калия и гипохлорита натрия, окисляющих двухвалентное железо до трехвалентного.

Альтернативой применения реагентов для окисления железа могут служить уже упоминавшиеся процессы аэрации либо электрохимического воздействия на раствор. В этом случае дополнительных химикатов добавлять не надо, достаточно подключить аэрирующую или электрохимическую аппаратуру. Также безреагентным считается способ, когда в состав фильтра включается соединение, выступающее катализатором окисления примесей.

Как правило, реагентная очистка дешевле, поэтому часто используется для обработки воды в промышленных условиях. Но для коттеджей метод не очень удобен, так как требует от хозяев регулярного обслуживания системы очистки, периодической закупки реагентов, строгого соблюдения норм добавления химикатов и так далее. Впрочем, есть минусы и у безреагентных установок: они шумят и тратят больше электроэнергии. Но в целом безреагентные системы считаются более современными: они могут долго работать в полностью автоматическом режиме.

В комплексной системе очистки воды для коттеджа или дачи должны присутствовать основные ступени обработки, в числе которых грубая очистка, обезжелезивание, аэрация, умягчение, сорбционная очистка, обеззараживание. Некоторые этапы могут быть заменены глубокой очисткой с помощью фильтров обратного осмоса или даже отсутствовать — все зависит от особенностей источника воды.